로봇팔 프로젝트 초기모델 완성 - 비트브릭과 3D프린터의 콜라보
드디어 담아두고 실행 못했던 로봇팔 만들기 프로젝트 초기모델을 완성했다.
비트브릭을 메인 보드로
3D프린터로 프레임을 뽑아 완성했다.
중간에 로직 작성 중 '응답없음' 에러에 대해서는 비트브릭의 김재영 님의 조언을 받았다.
일단 아이디어는 예전 비트브릭 팀에서
압축판을 레이저 커팅으로 프레임을 만들어 시연했던 동영상이 눈에 들어왔고,
무조건 해보자라는 생각에 도전했지만...
문제가 되는 것은 프레임 도면...
8월 방학 중 3D 연수를 받을 기회가 있어서 3D 프린터로 프레임을 구해서 출력하고 제작해 보자는 생각에서
다시 불붙어 시작했다.
3D 프린터를 가지고 있는 한 친구의 도움으로 프레임 제작 완료... 그리곤 제작...
제작에 관련된 여러 정보와 도면 링크... 제작 과정에 대한 설명은 아래의 게시글 링크를 타고 들어가면 볼 수 있다.
링크 글 : [스크랩]오픈소스 로봇팔 만들기 프로젝트
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사용한 도면
00-로봇팔-전체.123dx링크글 타고 들어가 싱기버스에서 stl 파일을 확보하고... 이를 3d 프린터의 배드 사이즈를 고려하여 재편집한 것이다.
(싱기버스 게시 프레임 도면 링크: http://www.thingiverse.com/thing:300117)
그런데 문제는 쉽게 구할 수 있는 볼트 너트의 사이즈에 비해서는 구멍이 너무 작다는 것...
이 문제를 해결하고 도면대로 조립하기 위해서 결국 구멍을 크게 만들면서 만들었다. 인주로 지지면서 확장하거나, 드라이버, 가위 등을 이용하여 구멍 크기를 확장하면서 만들었다.
그러다 보니 결국 완성된 완성된 작품이 연결상태가 허술하다.
완성작을 만들기 위해서는 도면을 볼트 너트 없이 연결할 수 있는 형태로 변형이 필요하겠다.
그리고 집게 부분의 주둥이를 벌이고 좁히는 링크 부분에 다소 오류가 있는 듯 하다.
이상 각설하고...
제작완성된 모습과 동작 모습은 아래와 같다.
동작 모습 동영상
포텐시오미터 4개로 로봇팔의 4개의 서보모터를 각각 제어할 수 있도록 연결하여 만들었다.
하나는 로봇팔 본체를 좌우로 0~180도 회전할 수 있도록
다른 하나는 로봇팔 동체 팔 부분을 앞으로 길게 뻣거나 접을 수 있게
다른 하나는 집게 부분을 높게 또는 낮게 움직을 수 있게
마지막 하나는 집게 부분을 벌였다가 집었다가 할 수 있게 연결되어 있다.
화면에 정면으로 보이는 서보모터는 팔을 앞으로 길게 내밀거나 접어서 몸체쪽으로 접을 수 있게 해준다.
이러한 동작은 사진 상에서 반대쪽에 있는 모터와 서로 짝이 되어 부드러운 동작을 연출할 수 있게 해준다.
정면에 보이는 집게 위의 모터는 집게를 벌리고 좁히는 역할을 한다.
화면에 보이는 모터는 집게 부분을 위로 들어올렸다가 내렸다가 하는 역할을 한다.
비트브릭에 포텐시오미터 4개와 서보모터 4개를 연결한 모습이다.
서보모터 등 모터를 여러 개 연결하는 경우에는 이렇게 건전지에 의한 배터리를 연결하는 것이 좋다.
배터리를 연결하지 않거나 배터리의 전압이 약할 경우,
스케치 작성 및 프로그램 작동 시 '응답없음' 에러로 중간 작업을 날릴 수 있다.
또 이와 더불어 포텐시오미터 값을 불러오는 프로그래밍 중에 보드와 컴퓨터가 연결되어 있지 않으면 '응답없음' 에러가 나타나 프로그래밍을 날리는 경우가 있었다.
이에 대해 비트브릭(김재영님)에 문의한 결과, 컴퓨터와 보드의 통신 과정에서 값을 불러오도록 하였는데 불러오는 값이 없는 경우 발생할 수 있다고 한다.
즉, 해결책은 보드를 연결하고 전원을 켠 상태에서 프로그래밍을 해야 한다는 것...
포텐시오미터 4개의 값을 불러와 4개의 서보모터의 움직임을 통제하기 위한 프로그래밍 내용
클릭하면 초기값으로 셋팅된 상태로 로봇팔 움직임 /
S키를 누르면 무한반복으로 포텐시오미터 값을 불러와 그에 맞추어 모터가 작동하도록 연결해 주었고,
스페이스키를 누르면 모두 멈추도록 작성했다.
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제작 후기
1. 일반적인 볼트, 너트를 활용하기에는 확보한 도면의 볼트 구멍이 너무 작다.
아무래도 피스형 얇은 볼트와 너트를 사용해야 하는 듯하다.
이 과정에서 3D 프린터로 제작된 프레임이 부서지는 문제가 발생하기도 했다.
그래서 아예 연결부위를 똑딱이 형태로 연결할 수 있도록 프레임을 수정하는 것도 좋을 것이란 생각이 든다.
2. 서보모터로 로봇팔 본체 전체를 회전시키는데 3D 프린터로 만든 프레임이 무거운 듯 하다.
좌우로 본체를 돌릴 때 아무래도 구석부위가 처지는 듯한 느낌이 강하다.
3. 서모보터의 회전 속도 조절이 되지 않는 것이 다소 아쉽다.
4. 비트브릭 활용과 관련하여
프로그래밍 과정에서 이미 보드와 컴퓨터가 연결되어 있어야 하는 경우가 발생할 수 있다.
대부분이 '응답없음' 오류가 발생하는 경우로,
반복적인 센서값 호출 상황(블록 더블클릭을 포함하여 프로그래밍 중 테스트 실행 등)에서 자주 발생하는 듯 하다.
모터를 여러 개 달고 이의 동작이나 프로그래밍 중 실행되었을 경우, 외부 배터리가 연결되어 있지 않으면 마찬가지 '응답없음' 에러 메시지로 오류가 발생할 수 있다.
비트브릭으로 프로그래밍 할 때에는 아무래도 주의해야 할 듯하고,
애들 교육활동 중에는 자주 저장하도록 주의를 주어야 하겠다.
5. 초기 제작본이긴 하지만 아쉬운 부분도 많다.
3D 프린터 구입이 결정되면 도면을 업그레이드 해서.. 좀더 쉽게 조립할 수 있도록 프레임을 만들어서
아이들 전시작품 제작 미션을 만들 때 선택 옵션으로 제시해야겠다.